Конструктивно прибор выполнен на плате из фольгированного стеклотекстолита. Для Фиксации платы зарезервированы монтажные отверстия под вит 2,5 мм.
Рис.3
Монтаж и настройка устройства.
Изготовление печатной платы.
Печатные платы сегодня – основа любого электронного устройства, профессионального и радиолюбительского. Однако современное их производство – это совокупность различных технологий, иногда дополняющих друг друга, иногда альтернативных. Когда же впервые появился этот столь обычный сегодня элемент РЭА и связанные с ним технологии?
Возможно, прототип всех современных печатных плат впервые разработал немецкий инженер Альберт Паркер Хансон (Albert Parker Hanson) в 1902 году (дата подачи заявки в патентное ведомство Германии). Его разработка была связана с бурно развивающейся тогда телефонией и намного опередила время. Метод Хансона предполагал формирование рисунка на медной или бронзовой фольге путем вырезания или штамповки. Далее сформированные элементы проводящего слоя приклеивались к диэлектрику – пропарафиненной бумаге или чему-либо подобному. Изобретатель уже тогда понимал важность увеличения плотности проводников, поэтому его технология предполагала приклеивание проводящего слоя к диэлектрику с двух сторон, предусматривались также сквозные соединительные отверстия. Хансон указывал, что проводники можно формировать гальваническим методом или посредством металлического порошка, добавленного в подходящий клеящий носитель ("проводящие чернила").
В техническом прогрессе ЭВМ играют значительную роль: они значительно облегчают работу человека в различных областях промышленности, инженерных исследованиях, автоматическом управлении и т.д. Особенностями производства ЭВМ на современном этапе являются: Использование большого количества стандартных элементов. Выпуск этих элементов в больших количествах и высокого качества · одно из основных требований вычислительного машиностроения. Массовое производство стандартных блоков с использованием новых элементов, унификация элементов создают условия для автоматизации их производства. Высокая трудоёмкость сборочных и монтажных работ, что объясняется наличием большого числа соединений и сложности их выполнения вследствие малых размеров. Наиболее трудоёмким процессом в производстве ЭВМ занимает контроль операций и готового изделия. Основным направлением при разработке и создании печатных плат является широкое применение автоматизированных методов проектирования с использованием ЭВМ, что значительно облегчает процесс разработки и сокращает продолжительность всего технологического цикла.
Основными достоинствами печатных плат являются: - Увеличение плотности монтажа и возможность микро-миниатюризации изделий. - Гарантированная стабильность электрических характеристик. - Повышенная стойкость к климатическим и механическим воздействиям. - Унификация и стандартизация конструктивных изделий. - Возможность комплексной автоматизации монтажно-сборочных работ.
Условия эксплуатации ЭВМ могут быть различными, они зависят в основном от климатических воздействий, которые необходимо учитывать при выборе материалов и конструктивных особенностей ЭВМ, кроме того, они определяют программу и объём контрольных испытаний. Для определения влияния окружающей среды на работу ЭВМ рассматривают следующие зоны климата: умеренную, тропическую, арктическую, морскую. Для ракетной и космической аппаратуры учитывают специфику больших высот.
Исходя из этого наиболее подходящим, является способ изготовления устройства на печатной плате (ТЭЗ 2го уровня. Так как печатная плата обладает большой поверхностью и будет быстрее охлаждаться, она имеет преимущество перед другими технологиями.
Типы производства: - Единичным называется такое производство, при котором изделие выпускается единичными экземплярами. Характеризуется: Малой номенклатурой изделий, малым объёмом партий, Универсальным оснащение цехов, Рабочими высокой квалификации.
-Серийное - характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых повторяющимися партиями сравнительно небольшим объёмом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии различают: мелко средне и крупно серийные производства. - Универсальное - использует специальное оборудование, которое располагается по технологическим группам, Техническая оснастка универсальная, Квалификация рабочих средняя. - Массовое производство характеризуется: узкой номенклатурой и большим объёмом изделий, изготавливаемых непрерывно; использованием специального высокопроизводительного оборудования, которое расставляется по поточному принципу. В этом случае транспортирующим устройством является конвейер. Квалификация рабочих низкая. Также различной может быть серийность В зависимости от габаритов, веса и размера годовой программы выпуска изделий определяется тип производства.
Тип производства и соответствующие ему формы организации работ определяют характер технологического процесса и его построение. Так как по условию технического задания объём производства равен 100 изделиям в год, то производство должно быть среднесерийным.
Сравнительные характеристики методов производства :
Достоинствами ПП являются: - Увеличение плотности монтажа. - Стабильность и повторяемость электрических характеристик. - Повышенная стойкость к климатическим воздействиям. - Возможность автоматизации производства.
Все ПП делятся на следующие классы: - Опп - односторонняя печатная плата.Элементы располагаются с одной стороны платы. Характеризуется высокой точностью выполняемого рисунка. - ДПП - двухсторонняя печатная плата. Рисунок располагается с двух сторон, элементы с одной стороны. ДПП на металлическом основании используются в мощных устройствах. - МПП - многослойная печатная плата. Плата состоит из чередующихся изоляционных слоев с проводящим рисунком. Между слоями могут быть или отсутствовать межслойные соединения.
- ППП - проводная печатная плата. Сочетание ДПП с проводным монтажом из изолированных проводов.
Достоинства МПП: - Уменьшение размеров, увеличение плотности монтажа. - Сокращение трудоёмкости выполнения монтажных операций.
Основы безопасности производства печатных плат. Одним из наиболее распространенных методов создания электрических цепей в радиоэлектронной, электронно-вычислительной и электротехнической аппаратуре является применение печатного монтажа, реализуемого в виде односторонних, двусторонних и многослойных печатных платах. Объем аппаратуры на печатных платах и их производство в отечественной промышленности и за рубежом неуклонно увеличивается. Именно поэтому знание опасных и вредных факторов производства, возникающих при изготовлении печатных плат, является одним из непременных условий подготовки специалистов электронной промышленности. К заготовительным операциям относят раскрой заготовок, разрезку материала и выполнение базовых отверстий и изготовление слоев на печатных платах. В крупносерийном производстве разрезку материала выполняют методом штамповки в специальных штампах на эксцентриковых прессах с одновременной пробивкой базовых отверстий на технологическом поле. В серийном и мелкосерийном производстве широкое распространение получили одно- и многоножевые роликовые ножницы, на которых материал разрезается сначала на полосы заданной ширины, а затем на заготовки. Разрезку основных и вспомогательных материалов (прокладочной стеклоткани, кабельной бумаги и др.), необходимых при изготовлении многослойных печатных плат в мелкосерийном и единичном производстве, осуществляют с помощью гильотинных ножниц.
Таким образом, выполнение заготовительных операций по раскрою материала сопряжено с опасностью повреждения рук работающего в случае попадания их в зону между пуансоном и матрицей, в частности верхним и нижним ножом гильотинных
ножниц, при ручной подаче материала. Наибольшую опасность представляет работа пресса в автоматическом режиме, требующая большого напряжения, внимания и осторожности работающего, так как всякое замедление движения рабочего может привести к травматизму. Во избежание попадания рук рабочего в опасную зону применяют систему двурукого включения, при котором пресс включается только после одновременного нажатия обеими руками двух пусковых кнопок. В прессах и ножницах с ножными педалями для предотвращения случайных включений педаль ограждают или делают запорной. Часто, кроме этого, опасную зону у пресса ограждают при помощи фотоэлементов, сигнал от которых автоматически останавливает пресс, если руки рабочего оказались в опасной зоне. При ручной подаче заготовок необходимо применять специальные приспособления: пинцеты, крючки и т.д. Радикальным решением вопроса безопасности является механизация и автоматизация подачи и удаления заготовок из штампа, в том числе с использованием средств робототехники. Базовые отверстия получают различными методами в зависимости от класса печатных плат. На печатных платах первого класса базовые отверстия получают методом штамповки с одновременной вырубкой заготовок. Базовые отверстия на заготовках плат второго и третьего классов получают сверлением в универсальных кондукторах с последующим развертыванием. В настоящее время в серийном и крупносерийном производстве традиционное сверление базовых отверстий по кондуктору на универсальных сверлильных станках уступило место сверлению на специализированных станках (Таким образом, станки в одном цикле со сверлением предусматривают установку фиксирующих штифтов, плотно входящих в просверленное отверстие и скрепляющих пакет из 2-6 заготовок. Во избежание травм при работе на сверлильных станках необходимо следить за тем, чтобы все ремни, шестерни и валы, если они размещены в корпусе станка и доступны для прикосновения, имели жесткие неподвижные ограждения. Движущиеся части и механизмы оборудования, требующие частого доступа для осмотра, ограждаются съемными или открывающимися устройствами ограждения. В станках без электрической блокировки должны быть приняты меры, исключающие возможность случайного или ошибочного их включения во время осмотра.
· Техника безопасности
· При наладочных работах для обеспечения безопасности персонала необходимо руководствоваться Инструктивными указаниями по технике безопасности при монтаже и наладке приборов контроля и средств автоматизации, предписаниями Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, а также ведомостными и специальными инструкциями по технике безопасности, действующими на объекте.
Работники монтажно-наладочных организаций, занятые на монтаже и наладке электрических, электронных, высокочастотных и других приборов, а также схем и установок, тем или иным образом связанных с электрическим током, приравниваются к электротехническому персоналу, на который целиком и полностью распространяются Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Классификационную группу указанным работникам присваивают в соответствии с действующими правилами.
Наладочные работы, связанные с подачей напряжения в электроустановках до 1000 В, необходимо производить не менее чем двумя лицами, одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже третьей.
Перед началом наладочных работ на объекте в первую очередь необходимо
проверить наличие и исправность заземления приборов и средств автоматизации, подлежащих заземлению.
Заземление имеет целью защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям
электроустановок и корпусам электроприемников, случайно оказавшихся под напряжением, например из-за повреждения изоляции токоведущих частей.
Заземление электроустановок систем автоматизации необходимо выполнять в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, в наружных установках, при использовании средств автоматизации с напряжением в цепях питания, измерения, управления, сигнализации и т. п. выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока.
К элементам, которые должны быть заземлены, относятся:
· металлические корпуса приборов контроля, регулирующих устройств, аппаратуры управления, защиты, сигнализации, освещения, корпуса электродвигателей исполнительных механизмов;
· металлические оболочки, броня и муфты контрольных и силовых кабелей, металлорукава, металлические оболочки проводов, стальные трубы электропроводок;
· металлические щиты и пульты всех назначений, на которых установлены приборы, аппаратура и другие средства автоматизации, вспомогательные металлические конструкции для установки электрических приемников и аппаратуры управления;
· металлические корпуса стационарных и переносных трансформаторов, выпрямительных устройств;
· электрифицированный инструмент;
· стационарные металлические защитные ограждения открытых токоведущих частей электроустановок.
Запрещается последовательное присоединение в рассечку заземляющего проводника нескольких заземляющих элементов электроустановки.
В стационарных
переносных понижающих трансформаторах с вторичным напряжением до 42В,
предназначенных для питания электрифицированного инструмента, переносного освещения, стационарного местного освещения, заземляются:
· корпус трансформатора;
· один из выводов у однофазных трансформаторов;
· общая точка вторичной обмотки в трехфазных трансформаторах с соединением «в звезду» и одна из фаз ее в трехфазных трансформаторах с соединением «в треугольник»
Напряжение питания переносных ламп в помещениях без повышенной опасности должно быть не выше 220 В; в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в шкафных щитах без внутреннего прохода – до 42 В; при особо неблагоприятных условиях, при работе вне помещений и в шкафных щитах с внутренним проходом – 12 В.
Питание переносного освещения и электрифицированного инструмента (до 42 В) должно быть от понижающих трансформаторов с соблюдением требований заземления.
Заключение:
В данном курсовом проекте разработана сирена специально сигнала.
Для этого произведены расчёты параметров элементов, составлена структурная и электрическая, принципиальная схемы, разработана конструкция устройства, изучены методы печатной платы.
Выполнена Экспериментальная часть, в результате которой подтверждено соответствие устройства с заданными параметрами, в лабораторных условиях собран опытный образец.
Данная сирена специального сигнала является достаточно простым в плане конструкции и монтажа, также является достаточно экономичным, поэтому его применение возможно в бытовых условиях.
+
Список используемой литературы:
1) Головин О.В «Радиоприёмные устройства». Москва 2005
2) Гальперин М.В «Электронная техника» .
3) Ярочкин Г.В «Радиоэлектронная аппаратура и приборы». Москва, 2004.